Arten von Fertigungsregeln

Die Designregeln der Kategorie Manufacturing werden im Folgenden beschrieben.

Die Designregelkategorie Manufacturing.

Minimaler Restring

Standardregel: nicht erforderlich

Diese Regel legt den erforderlichen minimalen Restring für ein Pad oder Via fest. Der Restring wird radial vom Rand der Pad-/Via-Bohrung bis zum Rand des Pads/Vias gemessen (auch als land perimeter bezeichnet).

Randbedingungen

Standard-Randbedingungen für die Regel „Minimaler Restring“

Minimum Annular Ring (x-y) - der Mindestwert für den Restring um die Pads/Vias, auf die die Regel angewendet wird.

Regelanwendung

Online-DRC und Batch-DRC.

Hinweise

• Verschiedene Leiterplattenhersteller verwenden unterschiedliche Fertigungstechnologien und Anlagen. Hersteller mit durchschnittlichen Fertigungsmöglichkeiten bieten möglicherweise Designspezifikationen an, die einen minimalen Restring von 10 mil zulassen. Hochleistungsspezialisten können diesen Wert unter Umständen auf 5 mil reduzieren. Werden Pad- und Via-Bohrungen mit einem Laser statt mechanisch gebohrt, lässt sich der minimale Restring möglicherweise noch weiter reduzieren.

• Auch die Klasse der zu entwickelnden Leiterplatte spielt beim erforderlichen Wert für den minimalen Restring eine Rolle. Entspricht Ihr Design beispielsweise der IPC-Klasse 3 für hochzuverlässige Elektronikprodukte, beträgt der erforderliche minimale Restring 2 mil.

• Wenn Sie den Restring unter den vom Leiterplattenhersteller akzeptierten Standardwert reduzieren müssen, versuchen Sie, die Anzahl der betroffenen Pads und Vias zu begrenzen. Je mehr Pads und Vias auf der Leiterplatte solche Restring-Spezifikationen verwenden, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit, dass eine Leiterplatte während der Fertigung fehlerhaft wird.

• Ein vollständig fehlender Restring würde unter anderem zu schlechten Lötstellen führen, da kein Kupfer vorhanden wäre, auf das das Lot nach dem Austritt aus der Pad-/Via-Hülse fließen könnte.

• Normen legen einen Mindestwert für den Restring fest, diese Werte können jedoch weiter reduziert werden. Der Grund für die festgelegten Werte ist der Schutz vor einem Ausbrechen der Bohrung aus dem Restring. Dieses Phänomen tritt bei kleinen Restringen relativ häufig auf. Ein solcher Bohrungsausbruch entsteht, wenn mehrere Fertigungsparameter (z. B. Bohrungsposition, Bohrungsgröße, Filmausdehnung) ungünstig zusammenwirken, sodass die Bohrung an einer Position erfolgt, an der sie die angeschlossene(n) Kupferleiterbahn(en) durchtrennt.

• Ein kontrollierter Bohrungsausbruch kann zugelassen werden, ohne die Funktionsfähigkeit der Leiterplatte zu beeinträchtigen. Eine Möglichkeit hierfür besteht darin, die betreffenden Pads und Vias mit Teardrops zu versehen. Beim Teardropping (auch als filleting oder tapering bezeichnet) wird am Übergang zwischen Pad/Via und angeschlossener Leiterbahn bzw. angeschlossenen Leiterbahnen zusätzliche Kupferfläche hinzugefügt. Diese zusätzliche Fläche schützt die Pad-Leiterbahn-Verbindung bzw. Via-Leiterbahn-Verbindung im Fall eines Bohrungsausbruchs.

• Verstöße gegen die Designregel „Minimaler Restring“ werden bei Pads und Vias mit Anschlüssen auf Lagen erkannt, auf denen die Pad-/Via-Konturen kleiner sind als die Pad-/Via-Bohrung, beispielsweise wenn die Pad-/Via-Konturen im Panel Properties manuell konfiguriert wurden.

Spitzer Winkel

Standardregel: nicht erforderlich

Diese Regel legt den kleinsten zulässigen Winkel zwischen beliebigen Objekten desselben Netzes fest. Die Regel „Spitzer Winkel“ wird ausschließlich auf Netze angewendet. Sie findet alle spitzen Winkel, die durch beliebige Objekte innerhalb eines Netzes entstehen. Dazu erstellt die Regel im Wesentlichen eine Kontur aus allen Grundelementen eines Netzes auf derselben Lage und analysiert diese anschließend auf Stellen, an denen ein Winkel entstehen könnte, der kleiner als der Grenzwert für spitze Winkel ist.

Randbedingungen

Standard-Randbedingungen für die Regel „Spitzer Winkel“

• Minimum Angle - legt den kleinsten zulässigen Winkel zwischen Objekten desselben Netzes fest.
• Check Tracks Only - aktivieren Sie diese Option, damit die DRC ausschließlich Leiterbahnobjekte auf spitze Winkel prüft.

Regelanwendung

Online-DRC und Batch-DRC.

Bohrungsgröße

Standardregel: erforderlich i

Diese Regel legt die maximale und minimale Bohrungsgröße für Pads und Vias im Design fest. Die Bohrungsgröße ist der Durchmesser des Lochs, das während der Fertigung durch das Pad/Via gebohrt wird.

Randbedingungen

Standard-Randbedingungen für die Regel „Bohrungsgröße“

• Measurement Method - legt die Methode zur Definition der minimalen/maximalen Bohrungsgrößen fest:
  • Absolute - die Werte für die minimalen/maximalen Bohrungsgrößen werden als Absolutwerte angegeben.
  • Percent - die minimalen/maximalen Bohrungsgrößen werden als Prozentsätze der Pad-/Via-Größe angegeben.
• Minimum - der Wert für die minimale Bohrungsgröße der Pads und Vias im Design. Je nach ausgewählter Messmethode wird der Wert als Absolutwert (Standard = 1mil) oder als Prozentsatz der Pad-/Via-Größe (Standard = 20%) angezeigt.
• Maximum - der Wert für die maximale Bohrungsgröße der Pads und Vias im Design. Je nach ausgewählter Messmethode wird der Wert als Absolutwert (Standard = 100mil) oder als Prozentsatz der Pad-/Via-Größe (Standard = 80%) angezeigt.

Regelanwendung

Online-DRC und Batch-DRC.

Lagenpaare

Standardregel: erforderlich i

Diese Regel prüft, ob die verwendeten Via-Typen mit den aktuell definierten Via-Typen übereinstimmen. Die verwendeten Via-Typen werden anhand der auf der Leiterplatte vorhandenen Vias und Pads ermittelt. Die zulässigen Via-Typen werden auf der Registerkarte „Via Types“ des Layer Stack Managers definiert.

Randbedingungen

Standard-Randbedingung für die Regel „Lagenpaare“

Enforce layer pairs settings – legt fest, ob die Prüfung durchgeführt wird.

Regelanwendung

Online-DRC, Batch-DRC und während des interaktiven Routings.

Bohrungsabstand

Standardregel: erforderlich i

Diese Regel prüft, ob gebohrte Löcher fertigungsgerecht angeordnet sind. Wenn sie aktiviert ist, werden mehrere Vias/Pads an derselben Position sowie überlappende Pad-/Via-Bohrungen als Verstöße gemeldet. Außerdem lässt sich über eine Option festlegen, ob gestapelte Microvias zulässig sind.

Randbedingungen

Standard-Randbedingungen für die Regel „Bohrungsabstand“

• Allow Stacked Micro Vias - aktivieren Sie diese Option, um das Stapeln von Microvias zuzulassen.

  Die Verwendung von Microvias bietet viele Vorteile:

  • Eine solche Durchkontaktierung benötigt ein wesentlich kleineres Pad, wodurch sich Größe und Gewicht der Leiterplatte reduzieren lassen.
  • Sie ermöglichen eine dichtere Platzierung von IC-Bauteilen. Dadurch kann eine kleinere Leiterplatte verwendet werden, was die gesamten Fertigungskosten der Leiterplatte erfreulich senken würde.
  • Durch kürzere Signalwege ermöglichen sie eine verbesserte elektrische Leistung.

  Erfahren Sie mehr über Microvias

• Hole To Hole Clearance – der Wert für den minimal zulässigen Abstand zwischen Pad-/Via-Bohrungen im Design.

Regelanwendung

Online-DRC und Batch-DRC.

Minimale Lötstoppmasken-Stegbreite

Standardregel: erforderlich i

Diese Regel hilft dabei, schmale Bereiche der Lötstoppmaske zu erkennen, die später Fertigungsprobleme verursachen könnten. Um eine Mindestbreite der Lötstoppmaske auf der gesamten Leiterplatte sicherzustellen, prüft diese Regel, ob der Abstand zwischen zwei beliebigen Lötstoppmaskenöffnungen mindestens einem benutzerdefinierten Mindestwert entspricht. Dies umfasst Pads, Vias und alle auf Lötstoppmaskenlagen befindlichen Grundobjekte. Ober- und Unterseite werden dabei unabhängig voneinander geprüft.

Randbedingungen

Standard-Randbedingung für die Regel zur minimalen Lötstoppmasken-Stegbreite

Minimum Solder Mask Sliver – legt die minimal zulässige Breite der Lötstoppmaske fest.

Regelanwendung

Online-DRC und Batch-DRC.

Abstand zwischen Bestückungsdruck und Lötstoppmaske

Standardregel: erforderlich i

Diese Regel prüft den Abstand zwischen einem beliebigen Bestückungsdruck-Grundobjekt und einem beliebigen Lötstoppmasken-Grundobjekt oder freiliegenden Kupferlagen-Grundobjekt (das durch Öffnungen in der Lötstoppmaske freiliegt). Die Prüfung stellt sicher, dass der Abstand mindestens dem in der Randbedingung festgelegten Wert entspricht.

Viele Hersteller entfernen (oder „beschneiden“) den Bestückungsdruck standardmäßig bis zur Maskenöffnung und nicht nur bis zum Kupferpad. Dadurch kann Text im Bestückungsdruck jedoch unlesbar werden. Wenn solche Fälle durch die DRC erkannt werden, können Sie den betroffenen Text anpassen, bevor Sie die Leiterplatte in die Fertigung geben.

Randbedingungen

Standard-Randbedingungen für die Regel zum Abstand zwischen Bestückungsdruck und Lötstoppmaske

• Clearance Checking Mode – wählen Sie einen Prüfmodus für den Abstand:
  • Check Clearance To Exposed Copper – in diesem Modus wird der Abstand zwischen Bestückungsdruckobjekten (auf der Lage Top/Bottom Overlay) und dem Kupfer in Bauteilpads geprüft, das durch Öffnungen in der Lötstoppmaske freiliegt.
  • Check Clearance To Solder Mask Openings – in diesem Modus wird der Abstand zwischen Bestückungsdruckobjekten (auf der Lage Top/Bottom Overlay) und Lötstoppmaskenöffnungen geprüft, die von Objekten mit einer Lötstoppmaske erzeugt werden, beispielsweise Pads, Vias oder Kupferobjekten mit aktivierter Option Solder Mask Expansion.
• Silkscreen To Object Minimum Clearance – legt den minimal zulässigen Abstand zwischen einem Bestückungsdruckobjekt und entweder freiliegendem Kupfer oder Lötstoppmaskenöffnungen fest, abhängig vom gewählten Abstandsprüfmodus.

Regelanwendung

Online-DRC und Batch-DRC.

Abstand zwischen Bestückungsdruckobjekten

Standardregel: erforderlich i

Diese Regel definiert den minimal zulässigen Abstand zwischen Text und anderen Objekten auf einer Bestückungsdrucklage.

Randbedingungen

Standard-Randbedingung für die Regel zum Abstand zwischen Bestückungsdruckobjekten

Silk Text to Any Silk Object Clearance – legt den minimal zulässigen Abstand zwischen zwei beliebigen Bestückungsdruckobjekten fest.

Regelanwendung

Online-DRC und Batch-DRC.

Netzantennen

Standardregel: erforderlich i

Diese Regel arbeitet auf Netzebene im Design und kennzeichnet alle Leiterbahn- oder Kreisbogen-Grundobjekte mit offenem Ende sowie Leiterbahnen oder Kreisbögen, die in einem Via enden und dadurch eine Antenne bilden.

Randbedingungen

Standard-Randbedingung für die Regel zu Netzantennen

Net Antennae Tolerance – maximal zulässige Länge des Stummels eines Leiterbahn- oder Kreisbogen-Grundobjekts mit offenem Ende (oder eines solchen Objekts, das in einem Via endet).

Regelanwendung

Online-DRC und Batch-DRC.

Abstand zur Leiterplattenkontur

Standardregel: nicht erforderlich

Diese Regel definiert den minimal zulässigen Abstand zwischen Designobjekten, die gefertigt werden, und den Kanten der Leiterplatte. Es kann entweder ein einzelner Abstandswert für alle Objekt-Kanten-Kombinationen angegeben werden, oder es können mithilfe einer speziellen Minimum Clearance Matrix unterschiedliche Abstände für verschiedene Kombinationen definiert werden. Die Begriffe Leiterplattenkontur und Leiterplattenkante werden allgemein synonym verwendet, um die Außenkante der Leiterplatte zu beschreiben. Der Begriff edge wird in der Tabelle unterhalb der Abbildung definiert. Die Designregel für den Abstand zur Leiterplattenkontur prüft die Abstände zwischen Objekten und Kanten auf den elektrischen Lagen und den Overlay-Lagen (Bestückungsdruck).

Randbedingungen

Standard-Randbedingungen für die Regel zum Abstand zur Leiterplattenkontur

• Minimum Clearance – der Wert für den erforderlichen Mindestabstand. Ein hier eingegebener Wert wird in alle Zellen der Mindestabstandsmatrix übernommen. Wird umgekehrt für eine oder mehrere Objektkombinationen in der Matrix ein anderer Abstandswert eingegeben, ändert sich die Randbedingung Minimum Clearance zu N/A, um anzuzeigen, dass kein einheitlicher Abstandswert für die gesamte Leiterplatte gilt.
• Minimum Clearance Matrix – ermöglicht die Feinabstimmung der Abstände für die verschiedenen Objekt-Kanten-Kombinationen im Design.

Arbeiten mit der Abstandsmatrix

Die Abstandswerte in der Matrix können auf folgende Weise festgelegt werden:

• Bearbeiten einer einzelnen Zelle – zum Ändern des Mindestabstands für eine bestimmte Objektpaarung.
• Bearbeiten mehrerer Zellen – zum Ändern des Mindestabstands für mehrere Objektpaarungen:
  • Verwenden Sie Ctrl+Click, Shift+Click und Click+Drag, um mehrere Zellen in einer Spalte auszuwählen.
  • Verwenden Sie Shift+Click und Click+Drag, um mehrere zusammenhängende Zellen in einer Zeile auszuwählen.
  • Verwenden Sie Click+Drag, um mehrere zusammenhängende Zellen über mehrere Zeilen und Spalten hinweg auszuwählen.
  • Klicken Sie auf einen Zeilenkopf, um schnell alle Zellen dieser Zeile auszuwählen.
  • Klicken Sie auf einen Spaltenkopf, um schnell alle Zellen dieser Spalte auszuwählen.

Nachdem Sie die gewünschten Zellen ausgewählt haben (eine einzelne oder mehrere Zellen), können Sie den aktuellen Wert einfach durch Eingabe des gewünschten neuen Werts ändern. Um den neu eingegebenen Wert zu übernehmen, klicken Sie auf eine andere Zelle oder drücken Sie Enter. Alle ausgewählten Zellen werden mit dem neuen Wert aktualisiert.

Regelanwendung

Online-DRC, Batch-DRC, interaktives Routing und Autorouting.